慶應義塾大学
福田の数学〜慶應義塾大学2021年薬学部第1問(7)〜四面体の体積
単元:
#数A#大学入試過去問(数学)#図形の性質#学校別大学入試過去問解説(数学)#空間における垂直と平行と多面体(オイラーの法則)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (7)座標空間内に4点A(0,-2,2),\ B(0,2,2),\ C(2,0,-2),\ D(-2,0,-2)がある。\\
この4点を頂点とする四面体ABCDの体積は\boxed{\ \ シ\ \ }である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (7)座標空間内に4点A(0,-2,2),\ B(0,2,2),\ C(2,0,-2),\ D(-2,0,-2)がある。\\
この4点を頂点とする四面体ABCDの体積は\boxed{\ \ シ\ \ }である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年薬学部第1問(6)〜整数解
単元:
#数Ⅰ#大学入試過去問(数学)#数と式#式の計算(整式・展開・因数分解)#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (6)整数x,yがx \gt 1,y \gt 1,x ≠yを満たし、等式\\
6x^2+13xy+7x+5y^2+7y+2=966\\
を満たすとする。\\
(\textrm{i})6x^2+13xy+7x+5y^2+7y+2を因数分解すると\boxed{\ \ コ\ \ }である。\\
(\textrm{ii})この等式を満たすxとyの組をすべて挙げると(x,y)=\boxed{\ \ サ\ \ }である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (6)整数x,yがx \gt 1,y \gt 1,x ≠yを満たし、等式\\
6x^2+13xy+7x+5y^2+7y+2=966\\
を満たすとする。\\
(\textrm{i})6x^2+13xy+7x+5y^2+7y+2を因数分解すると\boxed{\ \ コ\ \ }である。\\
(\textrm{ii})この等式を満たすxとyの組をすべて挙げると(x,y)=\boxed{\ \ サ\ \ }である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年薬学部第1問(5)〜n進法と等比数列
単元:
#計算と数の性質#数A#大学入試過去問(数学)#整数の性質#ユークリッド互除法と不定方程式・N進法#数列#数列とその和(等差・等比・階差・Σ)#学校別大学入試過去問解説(数学)#規則性(周期算・方陣算・数列・日暦算・N進法)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数B
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (5)3進法で表された3n桁の整数 \\
\overbrace{ 210210\cdots210_{(3)}}^{ 3n桁 } \\
がある(ただし、nは自然数とする)。この数は、1 \leqq k \leqq nを満たす全て\\
の自然数kに対して、最小の位から数えて3k番目の位の数が2、3k-1番目の位\\
の数が1、3k-2番目の位の数が0である。この数を10進法で表した数をa_n\\
とおく。\\
(\textrm{i})a_2=\boxed{\ \ ク\ \ }\ である。\\
2021慶應義塾大学薬学部過去問
(\textrm{ii})a_nをnの式で表すと、\boxed{\ \ ケ\ \ }\ である。
\end{eqnarray}
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (5)3進法で表された3n桁の整数 \\
\overbrace{ 210210\cdots210_{(3)}}^{ 3n桁 } \\
がある(ただし、nは自然数とする)。この数は、1 \leqq k \leqq nを満たす全て\\
の自然数kに対して、最小の位から数えて3k番目の位の数が2、3k-1番目の位\\
の数が1、3k-2番目の位の数が0である。この数を10進法で表した数をa_n\\
とおく。\\
(\textrm{i})a_2=\boxed{\ \ ク\ \ }\ である。\\
2021慶應義塾大学薬学部過去問
(\textrm{ii})a_nをnの式で表すと、\boxed{\ \ ケ\ \ }\ である。
\end{eqnarray}
福田の数学〜慶應義塾大学2021年薬学部第1問(4)〜三角方程式
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#複素数と方程式#図形と方程式#三角関数#剰余の定理・因数定理・組み立て除法と高次方程式#三角関数とグラフ#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (4)\thetaは実数で、-\frac{\pi}{2} \leqq \theta \leqq \frac{\pi}{2}を満たす。方程式\\
4\cos\frac{\theta}{2}(\cos\frac{\theta}{2}+\sin\frac{\theta}{2})=1\\
を満たすとき、\sin\theta+\cos\thetaの値は\ \boxed{\ \ カ\ \ }\ であり、\\
\sin\thetaの値は\ \boxed{\ \ キ\ \ }\ である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (4)\thetaは実数で、-\frac{\pi}{2} \leqq \theta \leqq \frac{\pi}{2}を満たす。方程式\\
4\cos\frac{\theta}{2}(\cos\frac{\theta}{2}+\sin\frac{\theta}{2})=1\\
を満たすとき、\sin\theta+\cos\thetaの値は\ \boxed{\ \ カ\ \ }\ であり、\\
\sin\thetaの値は\ \boxed{\ \ キ\ \ }\ である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年薬学部第1問(3)〜アポロニウスの円と面積
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#軌跡と領域#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (3)xy平面上において、点Pは2点A(0,0),\ B(7,0)に対してAP:BP=3:4\\
を満たす。\\
(\textrm{i})点Pの軌跡の方程式は\boxed{\ \ エ\ \ }である。\\
(\textrm{ii})点Pの軌跡を境界線とする2つの領域のうち、点Aを含む領域と、\\
不等式y \leqq \sqrt3|x+9|の表す領域の共通部分の面積は\boxed{\ \ オ\ \ }である。\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (3)xy平面上において、点Pは2点A(0,0),\ B(7,0)に対してAP:BP=3:4\\
を満たす。\\
(\textrm{i})点Pの軌跡の方程式は\boxed{\ \ エ\ \ }である。\\
(\textrm{ii})点Pの軌跡を境界線とする2つの領域のうち、点Aを含む領域と、\\
不等式y \leqq \sqrt3|x+9|の表す領域の共通部分の面積は\boxed{\ \ オ\ \ }である。\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年薬学部第1問(2)〜解の差が1の2次方程式
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#複素数と方程式#微分法と積分法#解と判別式・解と係数の関係#剰余の定理・因数定理・組み立て除法と高次方程式#平均変化率・極限・導関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (2)xの関数f(x)=x^2+ax+bがある。方程式f(x)=0の2つの実数解の差が\\
1であり、xの値が2から5まで変わるときのf(x)の平均変化率が\frac{13}{2}であるとき、\\
aの値は\ \boxed{\ \ イ\ \ }、bの値は\ \boxed{\ \ ウ\ \ }\ である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (2)xの関数f(x)=x^2+ax+bがある。方程式f(x)=0の2つの実数解の差が\\
1であり、xの値が2から5まで変わるときのf(x)の平均変化率が\frac{13}{2}であるとき、\\
aの値は\ \boxed{\ \ イ\ \ }、bの値は\ \boxed{\ \ ウ\ \ }\ である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年薬学部第1問(1)〜ド・モアブルの定理
単元:
#大学入試過去問(数学)#複素数平面#複素数平面#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数C
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (1)\ (1+i)^{10}を展開して得られる複素数は\ \boxed{\ \ ア\ \ }\ である。ただし、iは虚数単位とする。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (1)\ (1+i)^{10}を展開して得られる複素数は\ \boxed{\ \ ア\ \ }\ である。ただし、iは虚数単位とする。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学薬学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年総合政策学部第6問〜期待値から経営戦略を立てる
単元:
#数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}} A社はB氏を報酬wで雇っている(wは正の実数)。A社の売り上げはB氏の努力水準に\\
依存しており、B氏の努力水準が低いとA社の売り上げは200だが、B氏の努力水準が\\
高い場合、A社の売り上げは70%の確率で500となり、30%の確率で200のままとなる。\\
そして、このことはB氏も知っている。ただし、B氏は努力水準を高める際に17.5の\\
苦痛を感じる。そのため、報酬wの下で努力水準を高めると、B氏の実質的な報酬は\\
w-17.5となってしまう。B氏は完全にテレワークをしており、B氏の努力水準を\\
A社が直接知ることはできないし、B氏が努力水準を高めるように強制することも\\
できない。するとw \gt w-17.5であることから、B氏は努力水準を高めないことが\\
合理的な行動となる。\\
以下では、不確実性下の意思決定を扱っているが(1),(2),(3)のいずれにおいても、\\
A社、B氏共に期待値の大小のみに関心があるものと仮定して解答すること。\\
\\
(1)いま、A社は売上が500になったあときにはB氏の報酬をw_1に引き上げ、200のとき\\
にはw_0に据え置くアイデアを思いついた。B氏が努力水準を高めるには、\\
w_1 \geqq w_0+\boxed{\ \ アイウ\ \ }.\boxed{\ \ エオ\ \ }である必要がある。\\
\\
次に、B氏は、A社をやめても他の会社に報酬100で雇われることが可能であるとする。\\
(2)A社の利潤を売上からB氏への報酬を引いた残りだと単純化すると、w_1とw_0を適切に\\
定めることにより、B氏にA社をやめさせず、かつ努力水準を高めさせるためには、\\
A社の利潤の期待値を\boxed{\ \ カキク\ \ }.\boxed{\ \ ケコ\ \ }以下とする必要がある。\\
また、A社の利潤の期待値が最大化された時、w_1:w_0=5:4を満たすw_0の値は\\
\boxed{\ \ サシス\ \ }.\boxed{\ \ セソ\ \ }\\
\\
以下では、B氏のw_0の値をこのw_0の値をこの\boxed{\ \ サシス\ \ }.\boxed{\ \ セソ\ \ }とする。\\
(3)実は、B氏の関心は報酬wそのものではなく、そこから得られる満足と解釈される\\
10\sqrt wであることが分かった。そのため、努力水準を高める際の苦痛17.5もこの値\\
から差し引かれ、努力水準を高めたときのB氏の満足は10\sqrt w-17.5となる。\\
B氏は(実質的な)報酬を最大化する人ではなく、満足を最大化する人だとしたとき、\\
B氏にA社をやめさせず、かつ努力水準を高めさせえるためには、w_1 \geqq \boxed{\ \ タチツ\ \ }.\boxed{\ \ テト\ \ }\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}} A社はB氏を報酬wで雇っている(wは正の実数)。A社の売り上げはB氏の努力水準に\\
依存しており、B氏の努力水準が低いとA社の売り上げは200だが、B氏の努力水準が\\
高い場合、A社の売り上げは70%の確率で500となり、30%の確率で200のままとなる。\\
そして、このことはB氏も知っている。ただし、B氏は努力水準を高める際に17.5の\\
苦痛を感じる。そのため、報酬wの下で努力水準を高めると、B氏の実質的な報酬は\\
w-17.5となってしまう。B氏は完全にテレワークをしており、B氏の努力水準を\\
A社が直接知ることはできないし、B氏が努力水準を高めるように強制することも\\
できない。するとw \gt w-17.5であることから、B氏は努力水準を高めないことが\\
合理的な行動となる。\\
以下では、不確実性下の意思決定を扱っているが(1),(2),(3)のいずれにおいても、\\
A社、B氏共に期待値の大小のみに関心があるものと仮定して解答すること。\\
\\
(1)いま、A社は売上が500になったあときにはB氏の報酬をw_1に引き上げ、200のとき\\
にはw_0に据え置くアイデアを思いついた。B氏が努力水準を高めるには、\\
w_1 \geqq w_0+\boxed{\ \ アイウ\ \ }.\boxed{\ \ エオ\ \ }である必要がある。\\
\\
次に、B氏は、A社をやめても他の会社に報酬100で雇われることが可能であるとする。\\
(2)A社の利潤を売上からB氏への報酬を引いた残りだと単純化すると、w_1とw_0を適切に\\
定めることにより、B氏にA社をやめさせず、かつ努力水準を高めさせるためには、\\
A社の利潤の期待値を\boxed{\ \ カキク\ \ }.\boxed{\ \ ケコ\ \ }以下とする必要がある。\\
また、A社の利潤の期待値が最大化された時、w_1:w_0=5:4を満たすw_0の値は\\
\boxed{\ \ サシス\ \ }.\boxed{\ \ セソ\ \ }\\
\\
以下では、B氏のw_0の値をこのw_0の値をこの\boxed{\ \ サシス\ \ }.\boxed{\ \ セソ\ \ }とする。\\
(3)実は、B氏の関心は報酬wそのものではなく、そこから得られる満足と解釈される\\
10\sqrt wであることが分かった。そのため、努力水準を高める際の苦痛17.5もこの値\\
から差し引かれ、努力水準を高めたときのB氏の満足は10\sqrt w-17.5となる。\\
B氏は(実質的な)報酬を最大化する人ではなく、満足を最大化する人だとしたとき、\\
B氏にA社をやめさせず、かつ努力水準を高めさせえるためには、w_1 \geqq \boxed{\ \ タチツ\ \ }.\boxed{\ \ テト\ \ }\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年総合政策学部第5問〜人形を並べる方法と漸化式
単元:
#大学入試過去問(数学)#数列#漸化式#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数B
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{5}} (1)\ 同じ人形\ n\ 体(nは正の整数)を、1体または2体ずつ前方を向かせて列に並べる。\\
例えばn=10のとき、下図(※動画参照)のような並べ方がある。\\
\\
\\
ここで、n体の人形の並べ方の総数をa_nとすると\\
a_1=1,\ a_2=2,\ a_3=3,\ldots,\ a_{12}=\boxed{\ \ アイウ\ \ },\ a_{13}=\boxed{\ \ エオカ\ \ },\ a_{14}=\boxed{\ \ キクケ\ \ }\\
となる。ただし、列の先頭の人形の前には門があり、その門の方向を前方とする。\\
\\
(2)同じ人形n体(nは2以上の整数)を、2体または3体ずつ前方を向かせて列に並べる。\\
その並べ方の総数をb_nとすると\\
b_2=1,\ b_3=1,\ b_4=1,\ldots,\ b_{12}=\boxed{\ \ コサシ\ \ },\ b_{13}=\boxed{\ \ スセソ\ \ },\ b_{14}=\boxed{\ \ タチツ\ \ }\\
となる。ただし、列の先頭の人形の前には門があり、その門の方向を前方とする。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学整合政策学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{5}} (1)\ 同じ人形\ n\ 体(nは正の整数)を、1体または2体ずつ前方を向かせて列に並べる。\\
例えばn=10のとき、下図(※動画参照)のような並べ方がある。\\
\\
\\
ここで、n体の人形の並べ方の総数をa_nとすると\\
a_1=1,\ a_2=2,\ a_3=3,\ldots,\ a_{12}=\boxed{\ \ アイウ\ \ },\ a_{13}=\boxed{\ \ エオカ\ \ },\ a_{14}=\boxed{\ \ キクケ\ \ }\\
となる。ただし、列の先頭の人形の前には門があり、その門の方向を前方とする。\\
\\
(2)同じ人形n体(nは2以上の整数)を、2体または3体ずつ前方を向かせて列に並べる。\\
その並べ方の総数をb_nとすると\\
b_2=1,\ b_3=1,\ b_4=1,\ldots,\ b_{12}=\boxed{\ \ コサシ\ \ },\ b_{13}=\boxed{\ \ スセソ\ \ },\ b_{14}=\boxed{\ \ タチツ\ \ }\\
となる。ただし、列の先頭の人形の前には門があり、その門の方向を前方とする。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学整合政策学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年総合政策学部第4問〜円と放物線が接するときの囲まれた面積
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#学校別大学入試過去問解説(数学)#面積、体積#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} aを正の実数、bを1より大きい実数としたとき、放物線y=-ax^2+bが、\\
下図(※動画参照)のように原点を中心とした半径1の円x^2+y^2=1と2箇所で\\
接している。(すなわち共有点において共通の接線を持つ)\\
\\
(1)一般に、b=\frac{\boxed{\ \ アイ\ \ }a^2+\boxed{\ \ ウエ\ \ }a+\boxed{\ \ オカ\ \ }}{\boxed{\ \ キク\ \ }a+\boxed{\ \ ケコ\ \ }}\ である。\\
\\
(2)特に、a=\frac{\sqrt2}{2}とすると、放物線と円の接点は\\
(±\frac{\sqrt{\boxed{\ \ サシ\ \ }}}{\boxed{\ \ スセ\ \ }},\ \frac{\sqrt{\boxed{\ \ ソタ\ \ }}}{\boxed{\ \ チツ\ \ }})\\
であり、円と放物線に囲まれた上図の斜線部の面積は\\
\frac{\boxed{\ \ テト\ \ }+\boxed{\ \ ナニ\ \ }\pi}{\boxed{\ \ ヌネ\ \ }}\ となる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} aを正の実数、bを1より大きい実数としたとき、放物線y=-ax^2+bが、\\
下図(※動画参照)のように原点を中心とした半径1の円x^2+y^2=1と2箇所で\\
接している。(すなわち共有点において共通の接線を持つ)\\
\\
(1)一般に、b=\frac{\boxed{\ \ アイ\ \ }a^2+\boxed{\ \ ウエ\ \ }a+\boxed{\ \ オカ\ \ }}{\boxed{\ \ キク\ \ }a+\boxed{\ \ ケコ\ \ }}\ である。\\
\\
(2)特に、a=\frac{\sqrt2}{2}とすると、放物線と円の接点は\\
(±\frac{\sqrt{\boxed{\ \ サシ\ \ }}}{\boxed{\ \ スセ\ \ }},\ \frac{\sqrt{\boxed{\ \ ソタ\ \ }}}{\boxed{\ \ チツ\ \ }})\\
であり、円と放物線に囲まれた上図の斜線部の面積は\\
\frac{\boxed{\ \ テト\ \ }+\boxed{\ \ ナニ\ \ }\pi}{\boxed{\ \ ヌネ\ \ }}\ となる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年総合政策学部第3問〜円と円の位置関係
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#円と方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} 図のように(※動画参照)円Aの中に、5つの円Bと4つの円Cが含まれている。\\
中心の円Bは他の4つの円Bに接し、他の4つの円Bのそれぞれは中心の円Bと円A\\
と2つの円Cに接している。4つの円Cのそれぞれは円Aと2つの円Bに接している。\\
いま、円Bの半径を1とすると、円Cの半径は\\
\frac{\boxed{\ \ アイ\ \ }+\boxed{\ \ ウエ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ オカ\ \ }}}{\boxed{\ \ キク\ \ }}\\
である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} 図のように(※動画参照)円Aの中に、5つの円Bと4つの円Cが含まれている。\\
中心の円Bは他の4つの円Bに接し、他の4つの円Bのそれぞれは中心の円Bと円A\\
と2つの円Cに接している。4つの円Cのそれぞれは円Aと2つの円Bに接している。\\
いま、円Bの半径を1とすると、円Cの半径は\\
\frac{\boxed{\ \ アイ\ \ }+\boxed{\ \ ウエ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ オカ\ \ }}}{\boxed{\ \ キク\ \ }}\\
である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年総合政策学部第2問〜見込む角の最大
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#三角関数#加法定理とその応用#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} サッカー選手Pは下図(※動画参照)のようにペナルティーエリアの左端の線を延長した線\\
のゴール寄り右3mをドリブルで敵陣にまっすぐ向かっている。Pがゴールに向かって\\
シュートするとき、Pから見てゴールの見える範囲が大きい方が得策である。すなわち、\\
下図(※動画参照)のような配置でh=3mのとき、選手Pが蹴り込める角度範囲である\theta\\
が最も大きくなるPのゴールラインからの距離xを求めたい。ただし、ゴールは下図のように\\
ペナルティーエリアの左右の中央で、ゴールラインの外側に設置されているものとする。\\
一般に図(※動画参照)のようにペナルティーエリアの左端からゴールの左端までの距離をa、\\
ペナルティーエリアの左端からゴールの右端までの距離をb、Pのドリブルのラインと\\
ペナルティーエリアの左端までの距離をh(ただし、h \lt aとする)、Pからゴールライン\\
をx、Pの正面から右のゴールポストまでの角度を\alpha、Pの正面から左のゴールポスト\\
までの角を\betaとしたとき、次頁の解放の文章を完成させなさい。\\
\\
(解法)\tan\thetaを最も大きくするxを求める問題と考えることができる。\\
\tan\theta=\tan\boxed{\ \ ア\ \ }=\frac{\tan\alpha-\tan\beta}{1+\tan\alpha\tan\beta}=\frac{\boxed{\ \ ア\ \ }×x}{x^2+\boxed{\ \ ウ\ \ }}\\
\tan\thetaの逆数を考えると、相加相乗平均の定理より\\
\frac{1}{\tan\theta}=\frac{x}{\boxed{\ \ エ\ \ }}+\frac{\boxed{\ \ オ\ \ }}{x×\boxed{\ \ カ\ \ }} \geqq \frac{2}{\boxed{\ \ キ\ \ }}\sqrt{\boxed{\ \ ク\ \ }}\\
であり、\frac{1}{\tan\theta}が最小、すなわち\tan\thetaが最大となるのはx=\sqrt{\boxed{\ \ ケ\ \ }}のときである。\\
\\
(解法終わり)\\
ペナルティエリアの横幅を40m、ゴールの横幅を8mとすると、今回のサッカー選手Pの場合、\\
x=\sqrt{\boxed{\ \ コ\ \ }}mのときに、\thetaが最も大きくなることが分かる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} サッカー選手Pは下図(※動画参照)のようにペナルティーエリアの左端の線を延長した線\\
のゴール寄り右3mをドリブルで敵陣にまっすぐ向かっている。Pがゴールに向かって\\
シュートするとき、Pから見てゴールの見える範囲が大きい方が得策である。すなわち、\\
下図(※動画参照)のような配置でh=3mのとき、選手Pが蹴り込める角度範囲である\theta\\
が最も大きくなるPのゴールラインからの距離xを求めたい。ただし、ゴールは下図のように\\
ペナルティーエリアの左右の中央で、ゴールラインの外側に設置されているものとする。\\
一般に図(※動画参照)のようにペナルティーエリアの左端からゴールの左端までの距離をa、\\
ペナルティーエリアの左端からゴールの右端までの距離をb、Pのドリブルのラインと\\
ペナルティーエリアの左端までの距離をh(ただし、h \lt aとする)、Pからゴールライン\\
をx、Pの正面から右のゴールポストまでの角度を\alpha、Pの正面から左のゴールポスト\\
までの角を\betaとしたとき、次頁の解放の文章を完成させなさい。\\
\\
(解法)\tan\thetaを最も大きくするxを求める問題と考えることができる。\\
\tan\theta=\tan\boxed{\ \ ア\ \ }=\frac{\tan\alpha-\tan\beta}{1+\tan\alpha\tan\beta}=\frac{\boxed{\ \ ア\ \ }×x}{x^2+\boxed{\ \ ウ\ \ }}\\
\tan\thetaの逆数を考えると、相加相乗平均の定理より\\
\frac{1}{\tan\theta}=\frac{x}{\boxed{\ \ エ\ \ }}+\frac{\boxed{\ \ オ\ \ }}{x×\boxed{\ \ カ\ \ }} \geqq \frac{2}{\boxed{\ \ キ\ \ }}\sqrt{\boxed{\ \ ク\ \ }}\\
であり、\frac{1}{\tan\theta}が最小、すなわち\tan\thetaが最大となるのはx=\sqrt{\boxed{\ \ ケ\ \ }}のときである。\\
\\
(解法終わり)\\
ペナルティエリアの横幅を40m、ゴールの横幅を8mとすると、今回のサッカー選手Pの場合、\\
x=\sqrt{\boxed{\ \ コ\ \ }}mのときに、\thetaが最も大きくなることが分かる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年総合政策学部第1問〜ソーシャルディスタンスを保つ座り方の確率
単元:
#数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (1)ある公園に、図のように(※動画参照)10個の丸い椅子が、\\
東側に5個横一列に、西側に5個一列に、それぞれ1m間隔で置かれている。また東側の\\
椅子と西側の椅子は2つずつ背中合わせに置かれていて、その間隔は1mとなっている。\\
Aさんはいつも東側の椅子のいずれかに、Bさんは西側の椅子のいずれかに、\\
同じ確率で座る。このとき、AさんとBさんの座る日値がソーシャルディスタンスの\\
2m以上である確率は\frac{\boxed{\ \ アイ\ \ }}{\boxed{\ \ ウエ\ \ }}である。\\
なお、AさんもBさんも椅子の中心に座り、ソーシャルディスタンスは座っている\\
椅子の中心間の距離で測るものとする。
\end{eqnarray}
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (1)ある公園に、図のように(※動画参照)10個の丸い椅子が、\\
東側に5個横一列に、西側に5個一列に、それぞれ1m間隔で置かれている。また東側の\\
椅子と西側の椅子は2つずつ背中合わせに置かれていて、その間隔は1mとなっている。\\
Aさんはいつも東側の椅子のいずれかに、Bさんは西側の椅子のいずれかに、\\
同じ確率で座る。このとき、AさんとBさんの座る日値がソーシャルディスタンスの\\
2m以上である確率は\frac{\boxed{\ \ アイ\ \ }}{\boxed{\ \ ウエ\ \ }}である。\\
なお、AさんもBさんも椅子の中心に座り、ソーシャルディスタンスは座っている\\
椅子の中心間の距離で測るものとする。
\end{eqnarray}
福田の数学〜慶應義塾大学2021年商学部第4問〜数列の文章題
単元:
#大学入試過去問(数学)#数列#数列とその和(等差・等比・階差・Σ)#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数B
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} 座標平面上でx座標とy座標がいずれも整数である点を格子点と呼ぶ。それぞれ\\
の正の整数nについて、4つの格子点A_n(n,n),\ B_n(-n,n),\ C_n(-n,-n),\ D_n(n,-n)\\
が作る正方形をJ_nとする。また、(n-1,n)にある格子点をP_nとする。\\
\left\{a_k\right\}を初項a_1が-56で、交差が\frac{1}{4}の等差数列とし、数列\left\{a_k\right\}の各項を以下の\\
ようにして格子点上順番に割り当てていく。\\
1.初項a_1は格子点P_1に割り当てる。\\
2.a_lが正方形J_mの周上にある格子点でA_m以外の点に割り当てられているときには、\\
J_mの周上でその点から半時計回り(右図(※動画参照)での矢印が示す方向)に一つ移動\\
した格子点にa_{l+1}を割り当てる。\\
3.a_lが格子点A_mに割り当てられているときには、a_{l+1}を格子点P_{m+1}に割り当てる。\\
\\
全体としては、図に示されているようにして、格子点をたどっていくことになる。\\
(1)格子点P_nに割り当てられる数列\left\{a_k\right\}の項をp_nとし、格子点C_nに割り当て\\
られる数列\left\{a_k\right\}の項をc_nとする。このとき、p_4=-\boxed{\ \ アイ\ \ }, c_4=-\frac{\boxed{\ \ ウエオ\ \ }}{\boxed{\ \ カ\ \ }}である。\\
(2)上で定めたp_nを用いて、q_nを数列\left\{p_n\right\}の初項p_1から第n項p_nまでの和とする。\\
q_nをnを使って表すと、q_n=\frac{\boxed{\ \ キ\ \ }}{\boxed{\ \ ク\ \ }}n^3-\frac{\boxed{\ \ ケコサ\ \ }}{\boxed{\ \ シ\ \ }}n である。\\
(3)上で定めたq_nが最小値を取るのは、n=\boxed{\ \ ス\ \ }またはn=\boxed{\ \ セ\ \ }のときであり、\\
その値は-\boxed{\ \ ソタチ\ \ }である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学商学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} 座標平面上でx座標とy座標がいずれも整数である点を格子点と呼ぶ。それぞれ\\
の正の整数nについて、4つの格子点A_n(n,n),\ B_n(-n,n),\ C_n(-n,-n),\ D_n(n,-n)\\
が作る正方形をJ_nとする。また、(n-1,n)にある格子点をP_nとする。\\
\left\{a_k\right\}を初項a_1が-56で、交差が\frac{1}{4}の等差数列とし、数列\left\{a_k\right\}の各項を以下の\\
ようにして格子点上順番に割り当てていく。\\
1.初項a_1は格子点P_1に割り当てる。\\
2.a_lが正方形J_mの周上にある格子点でA_m以外の点に割り当てられているときには、\\
J_mの周上でその点から半時計回り(右図(※動画参照)での矢印が示す方向)に一つ移動\\
した格子点にa_{l+1}を割り当てる。\\
3.a_lが格子点A_mに割り当てられているときには、a_{l+1}を格子点P_{m+1}に割り当てる。\\
\\
全体としては、図に示されているようにして、格子点をたどっていくことになる。\\
(1)格子点P_nに割り当てられる数列\left\{a_k\right\}の項をp_nとし、格子点C_nに割り当て\\
られる数列\left\{a_k\right\}の項をc_nとする。このとき、p_4=-\boxed{\ \ アイ\ \ }, c_4=-\frac{\boxed{\ \ ウエオ\ \ }}{\boxed{\ \ カ\ \ }}である。\\
(2)上で定めたp_nを用いて、q_nを数列\left\{p_n\right\}の初項p_1から第n項p_nまでの和とする。\\
q_nをnを使って表すと、q_n=\frac{\boxed{\ \ キ\ \ }}{\boxed{\ \ ク\ \ }}n^3-\frac{\boxed{\ \ ケコサ\ \ }}{\boxed{\ \ シ\ \ }}n である。\\
(3)上で定めたq_nが最小値を取るのは、n=\boxed{\ \ ス\ \ }またはn=\boxed{\ \ セ\ \ }のときであり、\\
その値は-\boxed{\ \ ソタチ\ \ }である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学商学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年商学部第3問〜平面ベクトルと三角形の面積
単元:
#大学入試過去問(数学)#ベクトルと平面図形、ベクトル方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数C
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} 点Oを原点とする座標平面上の点P,Q,Rを、ベクトル\overrightarrow{ a }=(2,1),\overrightarrow{ b }=(1,2)を用い、\\
位置ベクトル\overrightarrow{ OP }=f(t)\overrightarrow{ a }, \overrightarrow{ OQ }=f(t+2)\overrightarrow{ a }, \overrightarrow{ OR }=g(t)\overrightarrow{ b }で定める。\\
ここで、f(t),g(t)は、実数tを用いて、\\
f(t)=9t^2+1, g(t)=\frac{1}{8}(t^2-6t+9)で表される。\\
(1)\overrightarrow{ a }と\overrightarrow{ b }のなす角を\thetaとする。ただし、0 \leqq \theta \leqq \piとする。このとき、\\
\sin\theta=\frac{\boxed{\ \ ア\ \ }}{\boxed{\ \ イ\ \ }} である。\\
\\
(2)t=-\boxed{\ \ ウ\ \ }のとき、点Pと点Qが一致する。それ以外のとき、点P,Q,Rは\\
異なる3点となり、t=\boxed{\ \ エ\ \ }のときその3点が一直線上に並ぶ。\\
\\
(3)-\frac{4}{3} \leqq t \leqq 4の範囲において、上記(2)以外のとき、\triangle PQRの面積は\\
t=\frac{\boxed{\ \ オ\ \ }}{\boxed{\ \ カ\ \ }}で最大値\boxed{\ \ キク\ \ }をとる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学商学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} 点Oを原点とする座標平面上の点P,Q,Rを、ベクトル\overrightarrow{ a }=(2,1),\overrightarrow{ b }=(1,2)を用い、\\
位置ベクトル\overrightarrow{ OP }=f(t)\overrightarrow{ a }, \overrightarrow{ OQ }=f(t+2)\overrightarrow{ a }, \overrightarrow{ OR }=g(t)\overrightarrow{ b }で定める。\\
ここで、f(t),g(t)は、実数tを用いて、\\
f(t)=9t^2+1, g(t)=\frac{1}{8}(t^2-6t+9)で表される。\\
(1)\overrightarrow{ a }と\overrightarrow{ b }のなす角を\thetaとする。ただし、0 \leqq \theta \leqq \piとする。このとき、\\
\sin\theta=\frac{\boxed{\ \ ア\ \ }}{\boxed{\ \ イ\ \ }} である。\\
\\
(2)t=-\boxed{\ \ ウ\ \ }のとき、点Pと点Qが一致する。それ以外のとき、点P,Q,Rは\\
異なる3点となり、t=\boxed{\ \ エ\ \ }のときその3点が一直線上に並ぶ。\\
\\
(3)-\frac{4}{3} \leqq t \leqq 4の範囲において、上記(2)以外のとき、\triangle PQRの面積は\\
t=\frac{\boxed{\ \ オ\ \ }}{\boxed{\ \ カ\ \ }}で最大値\boxed{\ \ キク\ \ }をとる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学商学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年商学部第2問〜確率の計算
単元:
#数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} a,k,nは正の整数で、a \lt kとする。袋の中にk個の玉が入っている。そのうち\\
a個は赤玉で、残りのk-a個は青玉である。\\
「袋から1個の玉を取り出し、色を調べてから袋に戻すとともに、その玉と同色\\
の玉をn個袋に追加する」という操作を繰り返す。\\
(\textrm{i})1回目に赤玉が出たとき、2回目に赤玉が出る確率は\boxed{\ \ ア\ \ }である。\\
(\textrm{ii})2回目に赤玉が出る確率は\boxed{\ \ イ\ \ }である。\\
(\textrm{iii})2回目に青玉が出たとき、1回目に赤玉が出ていた確率は\boxed{\ \ ウ\ \ }である。\\
(\textrm{iv})この操作を3回繰り返す。1回ごとに赤玉が出たら1点、青玉が出たら2点\\
を得るとき、得点の合計が4点となる確率は\boxed{\ \ エ\ \ }である。\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} a,k,nは正の整数で、a \lt kとする。袋の中にk個の玉が入っている。そのうち\\
a個は赤玉で、残りのk-a個は青玉である。\\
「袋から1個の玉を取り出し、色を調べてから袋に戻すとともに、その玉と同色\\
の玉をn個袋に追加する」という操作を繰り返す。\\
(\textrm{i})1回目に赤玉が出たとき、2回目に赤玉が出る確率は\boxed{\ \ ア\ \ }である。\\
(\textrm{ii})2回目に赤玉が出る確率は\boxed{\ \ イ\ \ }である。\\
(\textrm{iii})2回目に青玉が出たとき、1回目に赤玉が出ていた確率は\boxed{\ \ ウ\ \ }である。\\
(\textrm{iv})この操作を3回繰り返す。1回ごとに赤玉が出たら1点、青玉が出たら2点\\
を得るとき、得点の合計が4点となる確率は\boxed{\ \ エ\ \ }である。\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学総合政策学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年商学部第1問(2)〜共通接線と面積
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#円と方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (2)点Aを、放物線C_1:y=x^2上にある点で、第1象限(x \gt 0かつy \gt 0の範囲)\\
に属するものとする。そのうえで、次の条件を満たす放物線\\
C_2:y=-3(x-p)^2+q を考える。\\
1.点Aは、放物線C_2上の点である。\\
2.放物線C_2の点Aにおける接線をlとするとき、lは放物線C_1の点Aにおける\\
接線と同一である。\\
点Aの座標をA(a,a^2)とするとき、\\
p=\frac{\boxed{\ \ ア\ \ }}{\boxed{\ \ イ\ \ }}a, q=\frac{\boxed{\ \ ウ\ \ }}{\boxed{\ \ エ\ \ }}a^2\\
と表せる。また、直線l、放物線C_2、および直線x=pで囲まれた部分の\\
面積は\frac{\boxed{\ \ オ\ \ }}{\boxed{\ \ カキ\ \ }}a^3 である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学商学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (2)点Aを、放物線C_1:y=x^2上にある点で、第1象限(x \gt 0かつy \gt 0の範囲)\\
に属するものとする。そのうえで、次の条件を満たす放物線\\
C_2:y=-3(x-p)^2+q を考える。\\
1.点Aは、放物線C_2上の点である。\\
2.放物線C_2の点Aにおける接線をlとするとき、lは放物線C_1の点Aにおける\\
接線と同一である。\\
点Aの座標をA(a,a^2)とするとき、\\
p=\frac{\boxed{\ \ ア\ \ }}{\boxed{\ \ イ\ \ }}a, q=\frac{\boxed{\ \ ウ\ \ }}{\boxed{\ \ エ\ \ }}a^2\\
と表せる。また、直線l、放物線C_2、および直線x=pで囲まれた部分の\\
面積は\frac{\boxed{\ \ オ\ \ }}{\boxed{\ \ カキ\ \ }}a^3 である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学商学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年商学部第1問(1)〜対数の基本性質
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#指数関数と対数関数#対数関数#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (1)正の実数x,\ yについて、xとyの相加平均を5とする。また、4を底とする\\
x,\ yの対数をそれぞれX,\ Yとしたとき、XとYの相加平均は1であるとする。\\
このとき、x \lt yとすると、x=\boxed{\ \ ア\ \ }, y=\boxed{\ \ イ\ \ } である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学商学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} (1)正の実数x,\ yについて、xとyの相加平均を5とする。また、4を底とする\\
x,\ yの対数をそれぞれX,\ Yとしたとき、XとYの相加平均は1であるとする。\\
このとき、x \lt yとすると、x=\boxed{\ \ ア\ \ }, y=\boxed{\ \ イ\ \ } である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学商学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年経済学部第6問〜3次関数の接線と面積
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#微分法と積分法#接線と増減表・最大値・最小値#学校別大学入試過去問解説(数学)#面積、体積#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}} F(x)は実数を係数とするxの3次式で、x^3の項の係数は1であり、y=F(x)で\\
定まる曲線をCとする。\alpha \lt \betaを満たす実数\alpha,\ \betaに対して、C上の点A(\alpha,F(\alpha))\\
におけるCの接線をL_{\alpha}とするとき、CとL_{\alpha}とのA以外の共有点がB(\beta,F(\beta))\\
であるとする。さらに、BにおけるCの接線をL_{\beta}とのB以外の共有点を(\gamma,F(\gamma))\\
とする。\\
\\
(1)接線L_{\alpha}の方程式をy=l_{\alpha}(x)とし、G(x)=F(x)-l_{\alpha}(x)とおく。さらに、\\
曲線y=G(x)上の点(\beta,G(\beta))における接線の方程式をy=m(x)とする。G(x)\\
およびm(x)を、それぞれ\alpha,\betaを用いて因数分解された形に表せ。必要ならば\\
xの整式で表される関数p(x),q(x)とそれらの導関数に関して成り立つ公式\\
\left\{p(x)q(x)\right\}'=p'(x)q(x)+p(x)q'(x)\\
を用いてもよい。\\
\\
(2)接線L_{\beta}の方程式は(1)で定めたl_{\alpha}(x),\ m(x)を用いて、y=l_{\alpha}(x)+ m(x)で\\
与えられることを示せ。さらに、\gammaを\alpha,\betaを用いて表せ。\\
\\
(3)曲線CおよびL_{\beta}で囲まれた図形の面積をSとする。Sを\alpha,\betaを用いて表せ。\\
さらに\alpha,\betaが-1 \lt \alpha \lt 0かつ1 \lt \beta \lt 2を満たすとき、Sの取り得る値の\\
範囲を求めよ。必要ならばr \lt sを満たす実数r,sに対して成り立つ公式\\
\int_r^s(x-r)(x-s)^2dx=\frac{1}{12}(s-r)^4\\
を用いてもよい。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}} F(x)は実数を係数とするxの3次式で、x^3の項の係数は1であり、y=F(x)で\\
定まる曲線をCとする。\alpha \lt \betaを満たす実数\alpha,\ \betaに対して、C上の点A(\alpha,F(\alpha))\\
におけるCの接線をL_{\alpha}とするとき、CとL_{\alpha}とのA以外の共有点がB(\beta,F(\beta))\\
であるとする。さらに、BにおけるCの接線をL_{\beta}とのB以外の共有点を(\gamma,F(\gamma))\\
とする。\\
\\
(1)接線L_{\alpha}の方程式をy=l_{\alpha}(x)とし、G(x)=F(x)-l_{\alpha}(x)とおく。さらに、\\
曲線y=G(x)上の点(\beta,G(\beta))における接線の方程式をy=m(x)とする。G(x)\\
およびm(x)を、それぞれ\alpha,\betaを用いて因数分解された形に表せ。必要ならば\\
xの整式で表される関数p(x),q(x)とそれらの導関数に関して成り立つ公式\\
\left\{p(x)q(x)\right\}'=p'(x)q(x)+p(x)q'(x)\\
を用いてもよい。\\
\\
(2)接線L_{\beta}の方程式は(1)で定めたl_{\alpha}(x),\ m(x)を用いて、y=l_{\alpha}(x)+ m(x)で\\
与えられることを示せ。さらに、\gammaを\alpha,\betaを用いて表せ。\\
\\
(3)曲線CおよびL_{\beta}で囲まれた図形の面積をSとする。Sを\alpha,\betaを用いて表せ。\\
さらに\alpha,\betaが-1 \lt \alpha \lt 0かつ1 \lt \beta \lt 2を満たすとき、Sの取り得る値の\\
範囲を求めよ。必要ならばr \lt sを満たす実数r,sに対して成り立つ公式\\
\int_r^s(x-r)(x-s)^2dx=\frac{1}{12}(s-r)^4\\
を用いてもよい。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年経済学部第5問〜ベクトルの空間図形への応用
単元:
#大学入試過去問(数学)#平面上のベクトル#空間ベクトル#平面上のベクトルと内積#空間ベクトル#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数C
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{5}} 空間の2点OとAは|\overrightarrow{ OA }|=2を満たすとし、点Aを通り\overrightarrow{ OA }に直交する平面をHとする。\\
平面H上の三角形ABCは、正の実数aに対し\\
|\overrightarrow{ AB }|=2a, |\overrightarrow{ AC }|=3a, \overrightarrow{ AB }・\overrightarrow{ AC }=2a^2\\
を満たすとする。ただし、\overrightarrow{ u }・\overrightarrow{ v }はベクトル\overrightarrow{ u }と\overrightarrow{ v }の内積を表す。\\
(1)\overrightarrow{ OA }・\overrightarrow{ OB }の値を求めよ。\\
さらに、線分ABの平面H上にある垂直二等分線をl、線分ACを2:1に内分する点を\\
通り、線分ACに直交するH上の直線をmとする。また、lとmの交点をPとする。\\
(2)ベクトル\overrightarrow{ OP }を、実数\alpha,\beta,\gammaを用いて\overrightarrow{ OP }=\alpha\overrightarrow{ OA }+\beta\overrightarrow{ OB }+\gamma\overrightarrow{ OC }と表すとき、\\
\alpha,\beta,\gammaの値をそれぞれ求めよ。\\
(3)空間の点Qは2\overrightarrow{ OA }+\overrightarrow{ OQ }=\overrightarrow{ 0 }を満たすとする。直線PQが、\\
点Oを中心とする半径2の球Sに接しているとき、|\overrightarrow{ AP }|の値およびaの値を求めよ。\\
さらに、直線l上の点Rを、直線QRがSに接し、Pとは異なる点とする。このとき、\\
\triangle APRの面積を求めよ。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{5}} 空間の2点OとAは|\overrightarrow{ OA }|=2を満たすとし、点Aを通り\overrightarrow{ OA }に直交する平面をHとする。\\
平面H上の三角形ABCは、正の実数aに対し\\
|\overrightarrow{ AB }|=2a, |\overrightarrow{ AC }|=3a, \overrightarrow{ AB }・\overrightarrow{ AC }=2a^2\\
を満たすとする。ただし、\overrightarrow{ u }・\overrightarrow{ v }はベクトル\overrightarrow{ u }と\overrightarrow{ v }の内積を表す。\\
(1)\overrightarrow{ OA }・\overrightarrow{ OB }の値を求めよ。\\
さらに、線分ABの平面H上にある垂直二等分線をl、線分ACを2:1に内分する点を\\
通り、線分ACに直交するH上の直線をmとする。また、lとmの交点をPとする。\\
(2)ベクトル\overrightarrow{ OP }を、実数\alpha,\beta,\gammaを用いて\overrightarrow{ OP }=\alpha\overrightarrow{ OA }+\beta\overrightarrow{ OB }+\gamma\overrightarrow{ OC }と表すとき、\\
\alpha,\beta,\gammaの値をそれぞれ求めよ。\\
(3)空間の点Qは2\overrightarrow{ OA }+\overrightarrow{ OQ }=\overrightarrow{ 0 }を満たすとする。直線PQが、\\
点Oを中心とする半径2の球Sに接しているとき、|\overrightarrow{ AP }|の値およびaの値を求めよ。\\
さらに、直線l上の点Rを、直線QRがSに接し、Pとは異なる点とする。このとき、\\
\triangle APRの面積を求めよ。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年経済学部第4問〜対数不等式と数列
単元:
#大学入試過去問(数学)#数列#数列とその和(等差・等比・階差・Σ)#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数B
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} kを実数の定数とする。実数xは不等式\\
(*) 2\log_5x-\log_5(6x-5^k) \lt k-1\\
を満たすとする。\\
\\
(1)不等式(*)を満たすxの値の範囲を、kを用いて表せ。\\
\\
(2)kを自然数とする。(*)を満たすxのうち奇数の個数をa_kとし\\
S_n=\sum_{k=1}^na_k (n=1,2,3,\ldots)\\
とおく。a_kをkの式で表し、さらにS_nをnの式で表せ。\\
\\
(3)(2)のS_nに対して、S_n+nが10桁の整数となるような自然数n\\
の値を求めよ。なお、必要があれば0.30 \lt \log_{10}2 \lt 0.31を用いよ。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} kを実数の定数とする。実数xは不等式\\
(*) 2\log_5x-\log_5(6x-5^k) \lt k-1\\
を満たすとする。\\
\\
(1)不等式(*)を満たすxの値の範囲を、kを用いて表せ。\\
\\
(2)kを自然数とする。(*)を満たすxのうち奇数の個数をa_kとし\\
S_n=\sum_{k=1}^na_k (n=1,2,3,\ldots)\\
とおく。a_kをkの式で表し、さらにS_nをnの式で表せ。\\
\\
(3)(2)のS_nに対して、S_n+nが10桁の整数となるような自然数n\\
の値を求めよ。なお、必要があれば0.30 \lt \log_{10}2 \lt 0.31を用いよ。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年経済学部第3問〜数列の部分和と一般項の関係
単元:
#大学入試過去問(数学)#数列#数列とその和(等差・等比・階差・Σ)#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)#数B
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} 数列\left\{a_n\right\}に対して、\\
S_n=\sum_{k=1}^na_k (n=1,2,3,\ldots)\\
とおく。\left\{a_n\right\}は、a_2=1,a_6=2および\\
(*) S_n=\frac{(n-2)(n+1)^2}{4}a_{n+1} (n=1,2,3,\ldots)\\
を満たすとする。\\
\\
(1)a_1=-\boxed{\ \ ア\ \ }である。(*)でn=4,5とすると、a_3+a_4とa_5の関係が2通り定まり、\\
a_5=\boxed{\ \ イ\ \ }と求まる。さらに(*)でn=3として、a_3=\boxed{\ \ ウエ\ \ },a_4=\boxed{\ \ オカ\ \ }と求まる。\\
\\
(2)n \geqq 2に対してa_n=S_n-S_{n-1}であるから(*)とあわせて\\
(n-\boxed{\ \ キ\ \ })(n+\boxed{\ \ ク\ \ })^2a_{n+1}=(n^3-\boxed{\ \ ケ\ \ }n^2+\boxed{\ \ コ\ \ })a_n (n=2,3,\ldots)\\
\\
ゆえに、n \geqq 3ならば(n+\boxed{\ \ サ\ \ })a_{n+1}=(n-\boxed{\ \ シ\ \ })a_nとなる。そこで、n \geqq 3に\\
対してb_n=(n-r)(n-s)(n-t)a_nとおくと、漸化式\\
b_{n+1}=b_n (nz-3,4,5,\ldots)\\
が成り立つ。ただしここに、r \lt s \lt tとしてr=\boxed{\ \ ス\ \ },s=\boxed{\ \ セ\ \ },t=\boxed{\ \ ソ\ \ }である。\\
したがって、n \geqq 4に対して\\
a_n=\frac{\boxed{\ \ ソ\ \ }a_4}{(n-r)(n-s)(n-t)}\\
となる。この式はn=3の時も成立する。\\
\\
(3)n \geqq 2に対して\\
S_n=\frac{\boxed{\ \ チツ\ \ }(n+\boxed{\ \ テ\ \ })(n-\boxed{\ \ ト\ \ })}{n(n-\boxed{\ \ ナ\ \ })}\\
であるから、S_n \geqq 59となる最小のnはn=\boxed{\ \ ニヌ\ \ }である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} 数列\left\{a_n\right\}に対して、\\
S_n=\sum_{k=1}^na_k (n=1,2,3,\ldots)\\
とおく。\left\{a_n\right\}は、a_2=1,a_6=2および\\
(*) S_n=\frac{(n-2)(n+1)^2}{4}a_{n+1} (n=1,2,3,\ldots)\\
を満たすとする。\\
\\
(1)a_1=-\boxed{\ \ ア\ \ }である。(*)でn=4,5とすると、a_3+a_4とa_5の関係が2通り定まり、\\
a_5=\boxed{\ \ イ\ \ }と求まる。さらに(*)でn=3として、a_3=\boxed{\ \ ウエ\ \ },a_4=\boxed{\ \ オカ\ \ }と求まる。\\
\\
(2)n \geqq 2に対してa_n=S_n-S_{n-1}であるから(*)とあわせて\\
(n-\boxed{\ \ キ\ \ })(n+\boxed{\ \ ク\ \ })^2a_{n+1}=(n^3-\boxed{\ \ ケ\ \ }n^2+\boxed{\ \ コ\ \ })a_n (n=2,3,\ldots)\\
\\
ゆえに、n \geqq 3ならば(n+\boxed{\ \ サ\ \ })a_{n+1}=(n-\boxed{\ \ シ\ \ })a_nとなる。そこで、n \geqq 3に\\
対してb_n=(n-r)(n-s)(n-t)a_nとおくと、漸化式\\
b_{n+1}=b_n (nz-3,4,5,\ldots)\\
が成り立つ。ただしここに、r \lt s \lt tとしてr=\boxed{\ \ ス\ \ },s=\boxed{\ \ セ\ \ },t=\boxed{\ \ ソ\ \ }である。\\
したがって、n \geqq 4に対して\\
a_n=\frac{\boxed{\ \ ソ\ \ }a_4}{(n-r)(n-s)(n-t)}\\
となる。この式はn=3の時も成立する。\\
\\
(3)n \geqq 2に対して\\
S_n=\frac{\boxed{\ \ チツ\ \ }(n+\boxed{\ \ テ\ \ })(n-\boxed{\ \ ト\ \ })}{n(n-\boxed{\ \ ナ\ \ })}\\
であるから、S_n \geqq 59となる最小のnはn=\boxed{\ \ ニヌ\ \ }である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年経済学部第2問〜色々な条件付き確率
単元:
#数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} 1個のさいころを繰り返し投げ、出た目の数により以下の(\textrm{a}),(\textrm{b})に従い得点を定める。\\
(\textrm{a})最初から10回連続して1の目が出た場合には、10回目で投げ終えて、\\
得点を0点とする。\\
(\textrm{b})mを0 \leqq m \leqq 9を満たす整数とする。最初からm回連続して1の目が出て\\
かつm+1回目に初めて1以外の目nが出た場合には、続けてさらにn回\\
投げたところで投げ終えて、1回目からm+n+1回目までに出た目の合計\\
を得点とする。ただし、最初から1以外の目が出た場合にはm=0とする。\\
\\
(1)得点が49点であるとする。このとき、n=\boxed{\ \ ア\ \ }となり、mの取り得る値の範囲\\
は\boxed{\ \ イ\ \ } \leqq m \leqq \boxed{\ \ ウ\ \ }であり、得点が49点となる確率は\frac{\boxed{\ \ エオ\ \ }}{6^{16}}である。また、得点が\\
49点で、さいころを投げる回数が15回以上である確率は\frac{\boxed{\ \ カキ\ \ }}{6^{16}}となる。さらに\\
得点が49点である条件のもとで、さいころを投げる回数が14回以下である\\
条件付き確率は\frac{\boxed{\ \ クケ\ \ }}{\boxed{\ \ コサ\ \ }}となる。\\
\\
(2)さいころを投げる回数が15回以上である確率は\frac{\boxed{\ \ シ\ \ }}{6^{10}}となる。ゆえに、さいころを\\
投げる回数が14回以下である条件のもとで、得点が49点となる条件付き確率\\
は、k=\boxed{\ \ ス\ \ }とおいて\frac{1}{6^k(6^{10}-\boxed{\ \ セ\ \ })}となる。\\
\\
(3)得点が正の数で、かつ、さいころを投げる回数が14回以下である条件のもとで、\\
得点が49点となる条件付き確率はl=\boxed{\ \ ソ\ \ }とおいて\frac{1}{6^l(6^{10}-\boxed{\ \ タ\ \ })}となる。\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} 1個のさいころを繰り返し投げ、出た目の数により以下の(\textrm{a}),(\textrm{b})に従い得点を定める。\\
(\textrm{a})最初から10回連続して1の目が出た場合には、10回目で投げ終えて、\\
得点を0点とする。\\
(\textrm{b})mを0 \leqq m \leqq 9を満たす整数とする。最初からm回連続して1の目が出て\\
かつm+1回目に初めて1以外の目nが出た場合には、続けてさらにn回\\
投げたところで投げ終えて、1回目からm+n+1回目までに出た目の合計\\
を得点とする。ただし、最初から1以外の目が出た場合にはm=0とする。\\
\\
(1)得点が49点であるとする。このとき、n=\boxed{\ \ ア\ \ }となり、mの取り得る値の範囲\\
は\boxed{\ \ イ\ \ } \leqq m \leqq \boxed{\ \ ウ\ \ }であり、得点が49点となる確率は\frac{\boxed{\ \ エオ\ \ }}{6^{16}}である。また、得点が\\
49点で、さいころを投げる回数が15回以上である確率は\frac{\boxed{\ \ カキ\ \ }}{6^{16}}となる。さらに\\
得点が49点である条件のもとで、さいころを投げる回数が14回以下である\\
条件付き確率は\frac{\boxed{\ \ クケ\ \ }}{\boxed{\ \ コサ\ \ }}となる。\\
\\
(2)さいころを投げる回数が15回以上である確率は\frac{\boxed{\ \ シ\ \ }}{6^{10}}となる。ゆえに、さいころを\\
投げる回数が14回以下である条件のもとで、得点が49点となる条件付き確率\\
は、k=\boxed{\ \ ス\ \ }とおいて\frac{1}{6^k(6^{10}-\boxed{\ \ セ\ \ })}となる。\\
\\
(3)得点が正の数で、かつ、さいころを投げる回数が14回以下である条件のもとで、\\
得点が49点となる条件付き確率はl=\boxed{\ \ ソ\ \ }とおいて\frac{1}{6^l(6^{10}-\boxed{\ \ タ\ \ })}となる。\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年経済学部第1問〜2つの円に同時に外接する円の条件
単元:
#数Ⅰ#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#数と式#集合と命題(集合・命題と条件・背理法)#図形と方程式#円と方程式#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} 座標平面上の原点を中心とする半径2の円をC_1、中心の座標が(7,0)、半径3\\
の円をC_2とする。さらにrを正の実数とするとき、C_1とC_2に同時に外接する円で、\\
その中心の座標が(a,b)、半径がrであるものをC_3とする。ただし、2つの円が\\
外接するとは、それらが1点を共有し、中心が互いの外部にあるときをいう。\\
\\
(1)rの最小値は\boxed{\ \ ア\ \ }であり、aの最大値は\boxed{\ \ イ\ \ }となる。\\
\\
(2)aとbは関係式b^2=\boxed{\ \ ウエ\ \ }(a+\boxed{\ \ オカ\ \ })(a-4)を満たす。\\
\\
(3)C_3が直線x=-3に接するとき、a=\frac{\boxed{\ \ キク\ \ }}{\boxed{\ \ ケ\ \ }}, |b|=\frac{\sqrt{\boxed{\ \ コサシ\ \ }}}{\boxed{\ \ ス\ \ }}である。\\
\\
(4)点(a,b)と原点を通る直線と、点(a,b)と点(7,0)を通る直線が直交するとき、\\
|b|=\frac{\boxed{\ \ セソ\ \ }}{\boxed{\ \ タ\ \ }}となる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} 座標平面上の原点を中心とする半径2の円をC_1、中心の座標が(7,0)、半径3\\
の円をC_2とする。さらにrを正の実数とするとき、C_1とC_2に同時に外接する円で、\\
その中心の座標が(a,b)、半径がrであるものをC_3とする。ただし、2つの円が\\
外接するとは、それらが1点を共有し、中心が互いの外部にあるときをいう。\\
\\
(1)rの最小値は\boxed{\ \ ア\ \ }であり、aの最大値は\boxed{\ \ イ\ \ }となる。\\
\\
(2)aとbは関係式b^2=\boxed{\ \ ウエ\ \ }(a+\boxed{\ \ オカ\ \ })(a-4)を満たす。\\
\\
(3)C_3が直線x=-3に接するとき、a=\frac{\boxed{\ \ キク\ \ }}{\boxed{\ \ ケ\ \ }}, |b|=\frac{\sqrt{\boxed{\ \ コサシ\ \ }}}{\boxed{\ \ ス\ \ }}である。\\
\\
(4)点(a,b)と原点を通る直線と、点(a,b)と点(7,0)を通る直線が直交するとき、\\
|b|=\frac{\boxed{\ \ セソ\ \ }}{\boxed{\ \ タ\ \ }}となる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学経済学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年環境情報学部第6問〜領域における最大
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#軌跡と領域#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}} ある国の有識者会議が、経済活性化に資する公共サービスの供給量xと、医療・\\
公衆衛生に関する公共サービスの供給量yの組み合わせの検討を行っている。供給量\\
(x,y)は、予算やマンパワー、既存の法律など、さまざまな要因により、その実現可能性\\
に制約を受け、次の不等式を満たすものとする。\\
\left\{\begin{array}{1}
2x+5y \leqq 405 \ldots(1)\\
x^2+75y \leqq 6075 \ldots(2)\\
x \geqq 0 \ldots(3)\\
y \geqq 0 \ldots(4)\\
\end{array}\right.\\
\\
供給量(x,y)をx軸とy軸の2次元座標で表すと、実現可能な供給量の組合せ\\
(x,y)の値域は、0 \leqq x \leqq \boxed{\ \ アイ\ \ }の範囲で(1)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域と、\\
\boxed{\ \ アイ\ \ } \leqq x \leqq \sqrt{\boxed{\ \ オカ\ \ }}の範囲で(2)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域の2つ\\
からなることがわかる。\\
いま、有識者会議の目標がxyの最大化であるとすると、供給量の組合せを\\
(x,y)=(\boxed{\ \ キク\ \ },\boxed{\ \ ケコ\ \ })とする結論を得る。\\
次に、情勢の変化に伴って、上記の(1),(2),(3),(4)に新たな不等式\\
x+y \leqq 93 \ldots(5)\\
が加わったとすると、実現可能な(x,y)の領域は、0 \leqq x \leqq \boxed{\ \ サシ\ \ }の範囲で\\
(1)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域と、\boxed{\ \ サシ\ \ } \leqq x \leqq \boxed{\ \ スセ\ \ }の範囲で\\
(5)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域と、\boxed{\ \ スセ\ \ } \leqq x \leqq \boxed{\ \ ウエ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ オカ\ \ }}の範囲で\\
(2)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域の3つに分けることができる。\\
また、政府の方針にそって、有識者会議の目標がx^2yの最大化に変更されたとすると、\\
供給量の組合せを\\
(x,y)=(\boxed{\ \ ソタ\ \ },\boxed{\ \ チツ\ \ })\\
とする結論を導くことになる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学環境情報学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{6}} ある国の有識者会議が、経済活性化に資する公共サービスの供給量xと、医療・\\
公衆衛生に関する公共サービスの供給量yの組み合わせの検討を行っている。供給量\\
(x,y)は、予算やマンパワー、既存の法律など、さまざまな要因により、その実現可能性\\
に制約を受け、次の不等式を満たすものとする。\\
\left\{\begin{array}{1}
2x+5y \leqq 405 \ldots(1)\\
x^2+75y \leqq 6075 \ldots(2)\\
x \geqq 0 \ldots(3)\\
y \geqq 0 \ldots(4)\\
\end{array}\right.\\
\\
供給量(x,y)をx軸とy軸の2次元座標で表すと、実現可能な供給量の組合せ\\
(x,y)の値域は、0 \leqq x \leqq \boxed{\ \ アイ\ \ }の範囲で(1)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域と、\\
\boxed{\ \ アイ\ \ } \leqq x \leqq \sqrt{\boxed{\ \ オカ\ \ }}の範囲で(2)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域の2つ\\
からなることがわかる。\\
いま、有識者会議の目標がxyの最大化であるとすると、供給量の組合せを\\
(x,y)=(\boxed{\ \ キク\ \ },\boxed{\ \ ケコ\ \ })とする結論を得る。\\
次に、情勢の変化に伴って、上記の(1),(2),(3),(4)に新たな不等式\\
x+y \leqq 93 \ldots(5)\\
が加わったとすると、実現可能な(x,y)の領域は、0 \leqq x \leqq \boxed{\ \ サシ\ \ }の範囲で\\
(1)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域と、\boxed{\ \ サシ\ \ } \leqq x \leqq \boxed{\ \ スセ\ \ }の範囲で\\
(5)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域と、\boxed{\ \ スセ\ \ } \leqq x \leqq \boxed{\ \ ウエ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ オカ\ \ }}の範囲で\\
(2)と(4)を満たす(x,y)の部分の領域の3つに分けることができる。\\
また、政府の方針にそって、有識者会議の目標がx^2yの最大化に変更されたとすると、\\
供給量の組合せを\\
(x,y)=(\boxed{\ \ ソタ\ \ },\boxed{\ \ チツ\ \ })\\
とする結論を導くことになる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学環境情報学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年環境情報学部第5問〜空間の領域に位置する直方体の体積
単元:
#数Ⅱ#大学入試過去問(数学)#図形と方程式#軌跡と領域#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{5}} xyz空間において、直方体ABCD-EFGHがz \geqq x^2+y^2\\
(0 \leqq z \leqq 1)を満たす立体の周辺および内部に存在する。この\\
直方体の面ABCD,EFGHはxy平面に平行であり、頂点A,B,C,D\\
は平面z=1上に、頂点E,F,G,Hは曲面z=x^2+y^2上に存在する。\\
\\
(1)直方体ABCD-EFGHの面ABCDおよびEFGHが1辺の長さa\\
の正方形のとき、正の実数であるaの取り得る値の範囲は\\
0 \lt a \lt \sqrt{\boxed{\ \ アイ\ \ }}であり、この直方体の体積は\frac{\boxed{\ \ ウエ\ \ }}{\boxed{\ \ オカ\ \ }}a^4+\boxed{\ \ キク\ \ }a^2\\
である。\\
\\
(2)直方体ABCD-EFGHの面ABFEおよびDCGHが1辺の長さb\\
の正方形のとき、正の実数であるbの取り得る値の範囲は\\
0 \lt b \lt \boxed{\ \ ケコ\ \ }+\boxed{\ \ サシ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ スセ\ \ }}であり、この直方体の体積は\\
b^2\sqrt{\boxed{\ \ ソタ\ \ }b^2+\boxed{\ \ チツ\ \ }b+\boxed{\ \ テト\ \ }}である。\\
\\
(3)直方体ABCD-EFGHの全ての面が1辺の長さcの正方形のとき、すなわち\\
直方体ABCD-EFGHが立方体のとき、正の実数であるcの値は\\
\boxed{\ \ ナニ\ \ }+\sqrt{\boxed{\ \ ヌネ\ \ }}であり、立方体ABCD-EFGHの体積は\\
\boxed{\ \ ノハヒ\ \ }+\boxed{\ \ フヘ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ ホマ\ \ }}である。
\end{eqnarray}
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{5}} xyz空間において、直方体ABCD-EFGHがz \geqq x^2+y^2\\
(0 \leqq z \leqq 1)を満たす立体の周辺および内部に存在する。この\\
直方体の面ABCD,EFGHはxy平面に平行であり、頂点A,B,C,D\\
は平面z=1上に、頂点E,F,G,Hは曲面z=x^2+y^2上に存在する。\\
\\
(1)直方体ABCD-EFGHの面ABCDおよびEFGHが1辺の長さa\\
の正方形のとき、正の実数であるaの取り得る値の範囲は\\
0 \lt a \lt \sqrt{\boxed{\ \ アイ\ \ }}であり、この直方体の体積は\frac{\boxed{\ \ ウエ\ \ }}{\boxed{\ \ オカ\ \ }}a^4+\boxed{\ \ キク\ \ }a^2\\
である。\\
\\
(2)直方体ABCD-EFGHの面ABFEおよびDCGHが1辺の長さb\\
の正方形のとき、正の実数であるbの取り得る値の範囲は\\
0 \lt b \lt \boxed{\ \ ケコ\ \ }+\boxed{\ \ サシ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ スセ\ \ }}であり、この直方体の体積は\\
b^2\sqrt{\boxed{\ \ ソタ\ \ }b^2+\boxed{\ \ チツ\ \ }b+\boxed{\ \ テト\ \ }}である。\\
\\
(3)直方体ABCD-EFGHの全ての面が1辺の長さcの正方形のとき、すなわち\\
直方体ABCD-EFGHが立方体のとき、正の実数であるcの値は\\
\boxed{\ \ ナニ\ \ }+\sqrt{\boxed{\ \ ヌネ\ \ }}であり、立方体ABCD-EFGHの体積は\\
\boxed{\ \ ノハヒ\ \ }+\boxed{\ \ フヘ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ ホマ\ \ }}である。
\end{eqnarray}
福田の数学〜慶應義塾大学2021年環境情報学部第4問〜条件を満たす部分集合の個数
単元:
#数Ⅰ#大学入試過去問(数学)#数と式#集合と命題(集合・命題と条件・背理法)#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} A_n=\left\{1,2,\ldots,n\right\}を、1からnまでの自然数の集合とする。SをA_nの部分集合\\
(空集合およびA_n自身も含む)としたとき、S'をSの要素それぞれに1を加えてできた\\
集合とする。またS''をS'の要素それぞれにさらに1を加えてできた集合とする。\\
たとえば、A_3=\left\{1,2,3\right\}の部分集合S=\left\{1,3\right\}の場合、S'=\left\{2,4\right\},S''=\left\{3,5\right\}\\
\\
(1)A_4=\left\{1,2,3,4\right\}の部分集合S=\left\{1,2,3\right\}はS \cup S'=A_4となる。このように\\
A_4の部分集合でS \cup S'=A_4となるものは\left\{1,2,3\right\}と\left\{1,\boxed{\ \ ア\ \ }\right\}の2つである。\\
\\
(2)A_nの部分集合SでS \cup S'=A_nとなるようなSの個数をa_nとすると、(1)から\\
分かるようにa_4=2であり\\
a_5=\boxed{\ \ イウ\ \ },a_6=\boxed{\ \ エオ\ \ },a_7=\boxed{\ \ カキ\ \ },a_8=\boxed{\ \ クケ\ \ },\ldots,a_{16}=\boxed{\ \ コサシ\ \ }\\
となる。\\
\\
(3)A_4=\left\{1,2,3,4\right\}の部分集合SでS \cup S''=A_4となるものはS=\left\{1,\boxed{\ \ ス\ \ }\right\}だけ\\
である。\\
\\
(4)A_nの部分集合SでS \cup S''=A_nとなるようなSの個数をb_nとすると、(3)から\\
分かうようにb_4=1であり\\
b_5=\boxed{\ \ セソ\ \ },b_6=\boxed{\ \ タチ\ \ },b_7=\boxed{\ \ ツテ\ \ },b_8=\boxed{\ \ トナ\ \ },\ldots,b_{16}=\boxed{\ \ ニヌネ\ \ }\\
となる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学環境情報学部過去問
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{4}} A_n=\left\{1,2,\ldots,n\right\}を、1からnまでの自然数の集合とする。SをA_nの部分集合\\
(空集合およびA_n自身も含む)としたとき、S'をSの要素それぞれに1を加えてできた\\
集合とする。またS''をS'の要素それぞれにさらに1を加えてできた集合とする。\\
たとえば、A_3=\left\{1,2,3\right\}の部分集合S=\left\{1,3\right\}の場合、S'=\left\{2,4\right\},S''=\left\{3,5\right\}\\
\\
(1)A_4=\left\{1,2,3,4\right\}の部分集合S=\left\{1,2,3\right\}はS \cup S'=A_4となる。このように\\
A_4の部分集合でS \cup S'=A_4となるものは\left\{1,2,3\right\}と\left\{1,\boxed{\ \ ア\ \ }\right\}の2つである。\\
\\
(2)A_nの部分集合SでS \cup S'=A_nとなるようなSの個数をa_nとすると、(1)から\\
分かるようにa_4=2であり\\
a_5=\boxed{\ \ イウ\ \ },a_6=\boxed{\ \ エオ\ \ },a_7=\boxed{\ \ カキ\ \ },a_8=\boxed{\ \ クケ\ \ },\ldots,a_{16}=\boxed{\ \ コサシ\ \ }\\
となる。\\
\\
(3)A_4=\left\{1,2,3,4\right\}の部分集合SでS \cup S''=A_4となるものはS=\left\{1,\boxed{\ \ ス\ \ }\right\}だけ\\
である。\\
\\
(4)A_nの部分集合SでS \cup S''=A_nとなるようなSの個数をb_nとすると、(3)から\\
分かうようにb_4=1であり\\
b_5=\boxed{\ \ セソ\ \ },b_6=\boxed{\ \ タチ\ \ },b_7=\boxed{\ \ ツテ\ \ },b_8=\boxed{\ \ トナ\ \ },\ldots,b_{16}=\boxed{\ \ ニヌネ\ \ }\\
となる。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学環境情報学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年環境情報学部第3問〜多面体の面の色の変化と確率
単元:
#数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#確率#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} (1)各面が白色あるいは黒色で塗られた正四面体について、いずれか1つの面を等確率\\
\frac{1}{4}で選択し、選択した面を除いた3つの面の色を白色であれば黒色に、黒色であれば\\
白色に塗りなおす試行を繰り返す。正四面体の全てが白色の状態から開始するとき\\
(\textrm{a})2つの面が白色、2つの面が黒色になる最小の試行回数は\ \boxed{\ \ アイ\ \ }\ であり、\\
この試行回数で同状態が実現する確率は\frac{\boxed{\ \ ウエ\ \ }}{\boxed{\ \ オカ\ \ }}である。\\
(\textrm{b})すべての面が黒色になる最小の試行回数は\boxed{\ \ キク\ \ }であり、この試行回数で\\
同状態が実現する確率は\frac{\boxed{\ \ ケコ\ \ }}{\boxed{\ \ サシ\ \ }}である。\\
\\
(2)各面が白色あるいは黒色で塗られた立方体について、いずれか1つの面を等確率\frac{1}{6}で\\
選択し、選択した面を除いた5つの面の色を白色であれば黒色に、黒色であれば\\
白色に塗り直す試行をくり返す。立方体のすべての面が白色の状態から開始するとき\\
(\textrm{a})3つの面が白色、3つの面が黒色になる最小の試行回数は\boxed{\ \ スセ\ \ }であり、この\\
試行回数で同状態が実現する確率は\frac{\boxed{\ \ ソタ\ \ }}{\boxed{\ \ チツ\ \ }}である。\\
(\textrm{b})すべての面が黒色になる最小の試行回数は\boxed{\ \ テト\ \ }であり、この試行回数で同状態\\
が実現する確率は\frac{\boxed{\ \ ナニヌ\ \ }}{\boxed{\ \ ネノハ\ \ }}である。
\end{eqnarray}
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\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{3}} (1)各面が白色あるいは黒色で塗られた正四面体について、いずれか1つの面を等確率\\
\frac{1}{4}で選択し、選択した面を除いた3つの面の色を白色であれば黒色に、黒色であれば\\
白色に塗りなおす試行を繰り返す。正四面体の全てが白色の状態から開始するとき\\
(\textrm{a})2つの面が白色、2つの面が黒色になる最小の試行回数は\ \boxed{\ \ アイ\ \ }\ であり、\\
この試行回数で同状態が実現する確率は\frac{\boxed{\ \ ウエ\ \ }}{\boxed{\ \ オカ\ \ }}である。\\
(\textrm{b})すべての面が黒色になる最小の試行回数は\boxed{\ \ キク\ \ }であり、この試行回数で\\
同状態が実現する確率は\frac{\boxed{\ \ ケコ\ \ }}{\boxed{\ \ サシ\ \ }}である。\\
\\
(2)各面が白色あるいは黒色で塗られた立方体について、いずれか1つの面を等確率\frac{1}{6}で\\
選択し、選択した面を除いた5つの面の色を白色であれば黒色に、黒色であれば\\
白色に塗り直す試行をくり返す。立方体のすべての面が白色の状態から開始するとき\\
(\textrm{a})3つの面が白色、3つの面が黒色になる最小の試行回数は\boxed{\ \ スセ\ \ }であり、この\\
試行回数で同状態が実現する確率は\frac{\boxed{\ \ ソタ\ \ }}{\boxed{\ \ チツ\ \ }}である。\\
(\textrm{b})すべての面が黒色になる最小の試行回数は\boxed{\ \ テト\ \ }であり、この試行回数で同状態\\
が実現する確率は\frac{\boxed{\ \ ナニヌ\ \ }}{\boxed{\ \ ネノハ\ \ }}である。
\end{eqnarray}
福田の数学〜慶應義塾大学2021年環境情報学部第2問〜ポーカーの役が揃う場合の数
単元:
#数A#大学入試過去問(数学)#場合の数と確率#場合の数#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} ジョーカーを除いた52枚のトランプでポーカーを行う。トランプには♠♧♦♡の4つの\\
スートのそれぞれに1から13までの数が書かれた13枚のカードがある。(1,11,12,13の\\
代わりに、A,J,Q,Kの記号を用いることが多い)\\
「10,J,Q,K,A」の組合せはストレートやストレートフラッシュとして認めるが、\\
Aを超えて「J,Q,K,A,2」のように2まで含めるものは認めない。\\
52枚のカードから5枚を抜き出す組合せの数は{}_{52}\textrm{C}_5=2598960通りあるが、それが\\
ストレートフラッシュとなる組合せの数を求めてみよう。ストレートフラッシュの\\
5枚のカードの最小の数は1,2,\ldots,\boxed{\ \ アイ\ \ }のどれかであるから、それぞれのスート\\
ごとに\boxed{\ \ アイ\ \ }通り考えられる。よって、4×\boxed{\ \ アイ\ \ }=\boxed{\ \ ウエ\ \ }通りのストレート\\
フラッシュの組合せがある。また、ストレートについては、数は順番に並んでいるが、\\
スートがそろっていない組合せの数なので\boxed{\ \ オカキクケ\ \ }通りある。\\
次に、フルハウスとなる組合せの数を求めてみよう。同じ数のカードが3枚と2枚の\\
ふたつの組があり、3枚の組を選ぶ組合せ\boxed{\ \ コサ\ \ }×{}_4\textrm{C}_3、残り2枚のカードを選ぶ組合せ\\
は\boxed{\ \ シス\ \ }×{}_4\textrm{C}_2であるから、フルハウスとなる組合せの数は\\
\boxed{\ \ コサ\ \ }×{}_4\textrm{C}_3×\boxed{\ \ シス\ \ }×{}_4\textrm{C}_2=\boxed{\ \ セソタチ\ \ } 通りである。\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学環境情報学部過去問
この動画を見る
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{2}} ジョーカーを除いた52枚のトランプでポーカーを行う。トランプには♠♧♦♡の4つの\\
スートのそれぞれに1から13までの数が書かれた13枚のカードがある。(1,11,12,13の\\
代わりに、A,J,Q,Kの記号を用いることが多い)\\
「10,J,Q,K,A」の組合せはストレートやストレートフラッシュとして認めるが、\\
Aを超えて「J,Q,K,A,2」のように2まで含めるものは認めない。\\
52枚のカードから5枚を抜き出す組合せの数は{}_{52}\textrm{C}_5=2598960通りあるが、それが\\
ストレートフラッシュとなる組合せの数を求めてみよう。ストレートフラッシュの\\
5枚のカードの最小の数は1,2,\ldots,\boxed{\ \ アイ\ \ }のどれかであるから、それぞれのスート\\
ごとに\boxed{\ \ アイ\ \ }通り考えられる。よって、4×\boxed{\ \ アイ\ \ }=\boxed{\ \ ウエ\ \ }通りのストレート\\
フラッシュの組合せがある。また、ストレートについては、数は順番に並んでいるが、\\
スートがそろっていない組合せの数なので\boxed{\ \ オカキクケ\ \ }通りある。\\
次に、フルハウスとなる組合せの数を求めてみよう。同じ数のカードが3枚と2枚の\\
ふたつの組があり、3枚の組を選ぶ組合せ\boxed{\ \ コサ\ \ }×{}_4\textrm{C}_3、残り2枚のカードを選ぶ組合せ\\
は\boxed{\ \ シス\ \ }×{}_4\textrm{C}_2であるから、フルハウスとなる組合せの数は\\
\boxed{\ \ コサ\ \ }×{}_4\textrm{C}_3×\boxed{\ \ シス\ \ }×{}_4\textrm{C}_2=\boxed{\ \ セソタチ\ \ } 通りである。\\
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学環境情報学部過去問
福田の数学〜慶應義塾大学2021年環境情報学部第1問〜三角形の内部にある外接している5つの円
単元:
#数Ⅰ#数A#大学入試過去問(数学)#図形の性質#図形と計量#三角比(三角比・拡張・相互関係・単位円)#三角比への応用(正弦・余弦・面積)#方べきの定理と2つの円の関係#学校別大学入試過去問解説(数学)#慶應義塾大学#数学(高校生)
指導講師:
福田次郎
問題文全文(内容文):
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} 図(※動画参照)のように三角形ABCの内部に半径1の円が5つ含まれている。4つの円は\\
辺BCに接しながら横一列に互いに接しながら並び、左端の円は辺ABに接し、右端の円は\\
辺ACに接している。また、もう一つの円は、辺ABと辺ACに接し、4つの円の右側の2つ\\
の円に接している。このとき\\
AB=\frac{\sqrt{\boxed{\ \ アイ\ \ }}}{\boxed{\ \ ウエ\ \ }}BC AC=\frac{\boxed{\ \ オカ\ \ }}{\boxed{\ \ キク\ \ }}BC\\
BC=\frac{\boxed{\ \ ケコ\ \ }+\boxed{\ \ サシ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ スセ\ \ }}+\boxed{\ \ ソタ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ チツ\ \ }}}{\boxed{\ \ テト\ \ }} (\boxed{\ \ スセ\ \ } \lt \boxed{\ \ チツ\ \ })\\
である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学環境情報学部過去問
この動画を見る
\begin{eqnarray}
{\Large\boxed{1}} 図(※動画参照)のように三角形ABCの内部に半径1の円が5つ含まれている。4つの円は\\
辺BCに接しながら横一列に互いに接しながら並び、左端の円は辺ABに接し、右端の円は\\
辺ACに接している。また、もう一つの円は、辺ABと辺ACに接し、4つの円の右側の2つ\\
の円に接している。このとき\\
AB=\frac{\sqrt{\boxed{\ \ アイ\ \ }}}{\boxed{\ \ ウエ\ \ }}BC AC=\frac{\boxed{\ \ オカ\ \ }}{\boxed{\ \ キク\ \ }}BC\\
BC=\frac{\boxed{\ \ ケコ\ \ }+\boxed{\ \ サシ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ スセ\ \ }}+\boxed{\ \ ソタ\ \ }\sqrt{\boxed{\ \ チツ\ \ }}}{\boxed{\ \ テト\ \ }} (\boxed{\ \ スセ\ \ } \lt \boxed{\ \ チツ\ \ })\\
である。
\end{eqnarray}
2021慶應義塾大学環境情報学部過去問